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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wärmesenke und ein Verfahren zum Herstellen der Wärmesenke, und insbesondere auf eine Wärmesenke zum Kühlen einer Mehrzahl von wärmeerzeugenden Bauteilen und ein Verfahren zur Herstellung der Wärmesenke.
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STAND DER TECHNIK
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Bei einer Wärmesenke aus dem Stand der Technik sind, wenn eine Mehrzahl von wärmeerzeugenden Bauteilen vorliegt, die wärmeerzeugenden Bauteile jeweils an zwei Basisplatten befestigt, welche parallel angeordnet sind, wobei Seitenflächen der zwei Basisplatten durch ein weiteres Befestigungselement thermisch verbunden sind, und sind den jeweiligen Basisplatten Lamellen bereitgestellt, um eine Kühlung der wärmeerzeugenden Bauteile auszuführen (beispielsweise
JP 2008-270651 A ). In der
GB 2 059 569 A ist ein Kühler beschrieben, in dessen Inneren durch Trennwände Wasserkammern abgetrennt sind, die mit einer Luftkammer im Wärmeaustausch stehen. In der
JP H04-7 861 A ist ein Kühler beschrieben, bei dem Wärme abstrahlende Platten in mindestens zwei Abschnitte entlang der Luftströmungsrichtung unterteilt und zueinander versetzt angeordnet sind. In der
DE 203 01 910 U1 wird eine Wärmesenke vorgeschlagen, die eine Grundplatte mit senkrecht vorstehenden Rippen aufweist, die Kanäle zur Durchströmung von Kühlluft zwischen sich ausbilden.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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PROBLEM, WELCHES DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSEN IST
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Bei der Wärmesenke aus dem Stand der Technik sind die Seitenflächen der Basisplatten, an welchen die wärmeerzeugenden Bauteile befestigt sind, durch das Verbindungselement thermisch verbunden, und wird eine Wärmeüberführung zwischen den zwei Basisplatten durchgeführt. Da die zwei Basisplatten lediglich an einer Position auf diese Art und Weise verbunden sind, ist es unmöglich, eine ausreichende Wärmeüberführung durchzuführen, und gestaltet sich eine Kühlung der wärmeerzeugenden Bauteile, welche eine größere Wärmemenge erzeugen, als unzureichend, wenn eine große Differenz zwischen Wärmeerzeugungsmengen der zwei wärmeerzeugenden Bauteile vorliegt.
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Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wärmesenke zum Kühlen einer Mehrzahl von wärmeerzeugenden Bauteilen bereitzustellen, und welche dazu in der Lage ist, sogar dann die jeweiligen wärmeerzeugenden Bauteile wirksam zu kühlen, wenn eine Differenz zwischen Wärmeerzeugungsmengen der wärmeerzeugenden Bauteile vorliegt.
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ELEMENT ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Wärmesenke, bei welcher Wärmefreigabe-Lamellen an einer Basissektion bereitgestellt sind, wobei die Wärmesenke enthält:
eine Basissektion, welche enthält: a) eine erste Basisplatte, welche eine Außenfläche und eine Innenfläche hat, und welche ausgelegt ist, an der Außenfläche mit einem wärmeerzeugenden Bauteil befestigt zu werden, b) eine zweite Basisplatte, welche derart angeordnet ist, dass sie der ersten Basisplatte auf parallele Art und Weise gegenüberliegt, welche eine Außenfläche und eine Innenfläche hat, und welche ausgelegt ist, an der Außenfläche mit einem wärmeerzeugenden Bauteil befestigt zu werden, und c) eine dritte Basisplatte, welche derart angeordnet ist, dass sie der ersten Basisplatte und der zweiten Basisplatte gegenüber senkrecht steht, welche mit der ersten Basisplatte und der zweiten Basisplatte entlang von Verbindungslinien verbunden ist, die sich in Richtung der z-Achse erstrecken, und welche eine Außenfläche und eine Innenfläche hat, wobei die Basissektion ebenso einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich hat, welche in einer Richtung der z-Achse angeordnet sind;
eine Verbindungs-Lamelle, welche derart im ersten Bereich angeordnet ist, dass sie mit Innenflächen der ersten Basisplatte und der zweiten Basisplatte in Verbindung steht und parallel zur dritten Basisplatte liegt; und
eine Parallel-Lamelle, welche derart im zweiten Bereich angeordnet ist, dass sie sich von der Innenfläche der dritten Basisplatte derart erstreckt, dass sie parallel zur ersten Basisplatte liegt;
wobei die Parallel-Lamelle und die Verbindungs-Lamelle in Richtung der z-Achse hintereinander angeordnet sind.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Wärmesenke gemäß der Merkmale von Anspruch 10 und 11.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Durch die Wärmesenke gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Kühl-Wirksamkeit der wärmeerzeugenden Bauteile, welche an der Wärmesenke bereitgestellt sind, zu verbessern.
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Durch das Verfahren zum Herstellen der Wärmesenke gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Anzahl von Schritten zum Herstellen der Wärmesenke zu reduzieren, um hierdurch Herstellungskosten zu reduzieren.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 ist eine Perspektivansicht von einer Wärmesenke gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
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2(a) und 2(b) sind Draufsichten von der Wärmesenke gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
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3(a) und 3(b) sind Draufsichten von einer Wärmesenke gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;
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4(a) und 4(b) sind Draufsichten von einer Wärmesenke gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung;
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5(a) und 5(b) sind Draufsichten von einer Wärmesenke gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung;
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6(a) und 6(b) sind Draufsichten von einer Wärmesenke gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung;
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7(a) und 7(b) sind Draufsichten von einer Wärmesenke gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung;
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8 ist eine Perspektivansicht von einer Wärmesenke gemäß Ausführungsform 7 der vorliegenden Erfindung;
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9 ist eine Perspektivansicht von einer Wärmesenke gemäß Ausführungsform 8 der vorliegenden Erfindung;
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10 ist eine Draufsicht von einer elektronischen Vorrichtung gemäß Ausführungsform 9 der vorliegenden Erfindung;
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11 ist eine Perspektivansicht von einer Wärmesenke gemäß Ausführungsform 10 der vorliegenden Erfindung;
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12(a) ist eine Draufsicht von der Wärmesenke gemäß Ausführungsform 10 der vorliegenden Erfindung;
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12(b) ist eine Draufsicht von der Wärmesenke gemäß Ausführungsform 10 der vorliegenden Erfindung;
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12(c) ist eine Draufsicht von der Wärmesenke gemäß Ausführungsform 10 der vorliegenden Erfindung;
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12(d) ist eine Draufsicht von der Wärmesenke gemäß Ausführungsform 10 der vorliegenden Erfindung;
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12(e) ist eine Draufsicht von der Wärmesenke gemäß Ausführungsform 10 der vorliegenden Erfindung;
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12(f) ist eine Draufsicht von der Wärmesenke gemäß Ausführungsform 10 der vorliegenden Erfindung;
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ERLÄUTERUNG VON BEZUGSZEICHEN
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1 Wärmesenke; 2 Basissektion; 3a erste Basisplatte; 3b zweite Basisplatte; 3c dritte Basisplatte; 3d vierte Basisplatte; 4a, 4b, 4c, 4d wärmeerzeugendes Bauteil; 5 Verbindungs-Lamelle; 6 Parallel-Lamelle; 7 wärmeleitendes Material; 8 Kühlluft; 9 Kühllüfter; 10 elektronisches Bauteil; 12 Schraube; 13 Befestigungsplatte; 15 Gehäuse; 16 Kopplungsplatte; 17 Fixierungsplatte; 18 Lüftungseinlass; 19 Lüftungsauslass; 20 Platinen-Positionierungsansatz (engl.: board positioning boss); 21 Platinen-Befestigungs-Schraubloch; 22 Lüfter-Positionierungsansatz; 23 Lüfter-Fixierungs-Schraubloch; 24 Lüfter-Abdeckung-Anschlussstück-Fixierungsloch (engl.: fan cover lug fixing hole); 25 Wärmesenke-Fixierungsloch; 26 Befestigungs-Schraubloch für ein wärmeerzeugendes Bauteil; 27 Kunststoffharz-Abdeckung-Anschlussstück-Fixierungsloch; 28 Verdrahtungs-Durchgang; 29 Verbindungs-Lamelle-Auslass; 30 Parallel-Lamelle-Einlass; 31 Parallel-Lamelle-Auslass; 32 Kunststoffharz-Abdeckung-Fixierungs-Anschlussstück; 33 Verbindungs-Lamelle-Einlass
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BESTE MODI ZUM DURCHFÜHREN DER ERFINDUNG
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Ausführungsform 1
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1 ist eine Perspektivansicht von einer Wärmesenke gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung, wobei die gesamte Wärmesenke durch Bezugszeichen 1 gekennzeichnet ist. 2 ist eine Draufsicht von der Wärmesenke 1, wobei jeweils 2(a) eine Ansicht in einer Richtung von einer Z-Achse (von oberhalb) in 1 ist, und 2(b) eine Ansicht in einer Richtung von einer Y-Achse in 1 ist.
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Wie in 1 gezeigt, enthält die Wärmesenke 1 eine Basissektion 2, welche beispielsweise aus Aluminium hergestellt ist. Die Basissektion 2 ist durch eine erste Basisplatte 3a und eine zweite Basisplatte 3b, welche derart angeordnet sind, dass sie auf parallele Art und Weise zueinander gegenüberliegen, und eine dritte Basisplatte 3c, welche die erste Basisplatte 3a und die zweite Basisplatte 3b entlang von Verbindungslinien (beispielsweise eine Linie in Richtung der Z-Achse, an welcher die erste Basisplatte 3a und die dritte Basisplatte 3c verbunden sind) verbindet, gebildet. Die drei Basisplatten 3a, 3b und 3c sind zu einer winkelförmigen U-Form, in Richtung der Z-Achse in 1 aus betrachtet, verbunden.
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Innerhalb der Basissektion 2 (ein erster Bereich) sind Verbindungs-Lamellen 5 derart bereitgestellt (in XZ-Ebenen), dass sie mit der ersten Basisplatte 3a und der zweiten Basisplatte 3b in Verbindung stehen, welche zueinander gegenüberliegen, und dass sie parallel zur dritten Basisplatte 3c liegen. Darüber hinaus sind Parallel-Lamellen 6 parallel zur ersten Basisplatte 3a und zweiten Basisplatte 3b und senkrecht (in YZ-Ebenen) zu den Verbindungs-Lamellen 5 der dritten Basisplatte 3c von der Basissektion 2 (ein zweiter Bereich) bereitgestellt. Die Verbindungs-Lamellen 5 und die Parallel-Lamellen 6 sind beispielsweise aus Aluminium hergestellt.
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Obwohl die drei Verbindungs-Lamellen 5 und die zwei Parallel-Lamellen 6 in 1 und 2 bereitgestellt sind, kann die Anzahl von Lamellen gleich 1 oder mehr betragen. Eine Anordnung der Lamellen ist nicht auf jene wie in 1 und 2 beschränkt. Die Verbindungs-Lamellen 5 können in oberen Positionen bereitgestellt sein, und die Parallel-Lamellen 6 können in unteren Positionen bereitgestellt sein.
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An Außenseiten der ersten Basisplatte 3a und der zweiten Basisplatte 3b von der Basissektion 2 sind jeweils wärmeerzeugende Bauteile 4a und 4b, wie beispielsweise Leistungstransistoren, mit zwischengelegten wärmeleitenden Materialien 7, befestigt. Als wärmeleitende Materialien 7 wird bzw. werden Wärmeöl, Wärmeplättchen oder dergleichen verwendet. Die wärmeerzeugenden Bauteile 4a und 4b sind vorzugsweise derart angeordnet, dass, wenn in Richtung von einer X-Achse aus betrachtet, zumindest Teile von ihnen die Verbindungs-Lamellen 5 überlappen.
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Obwohl in 1 und 2 die wärmeerzeugenden Bauteile 4a und 4b an der ersten Basisplatte 3a und der zweiten Basisplatte 3b bereitgestellt sind, mit einem Bauteil an jeder Platte, kann lediglich ein wärmeerzeugendes Bauteil an einer der Platten bereitgestellt werden, oder können zwei oder mehrere wärmeerzeugende Bauteile an jeder der Platten bereitgestellt werden.
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Bei dieser Wärmesenke 1 wird eine durch die wärmeerzeugenden Bauteile 4a und 4b erzeugte Wärme von der Basissektion 2 an die Verbindungs-Lamellen 5 oder die Parallel-Lamellen 6 überführt. Die Luft um die Verbindungs-Lamellen 5 und die Parallel-Lamellen 6 wird durch die überführte Wärme aufgewärmt, und eine Luftdichte-Differenz erzeugt eine Kühlluft 8, welche, wie in 2 gezeigt, von unten nach oben strömt. Durch diese Kühlluft 8 werden die Basissektion 2, die Verbindungs-Lamellen 5 und die Parallel-Lamellen 6 gekühlt, und werden die wärmeerzeugenden Bauteile 4a und 4b gekühlt.
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Da die Parallel-Lamellen 6 bei der Wärmesenke 1 oberhalb der Verbindungs-Lamellen 5 bereitgestellt sind, ist es möglich, am Einlass-Abschnitt der Parallel-Lamellen 6 (ein Abschnitt unterhalb der Parallel-Lamellen 6) eine wärmefreigebende Eigenschaft durch einen Vorderkanteneffekt (engl.: anterior border effect) zu verbessern.
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Obwohl im Stand der Technik eine Wärmesenke verwendet wird, bei welcher gradlinige Lamellen versetzt sind und bei gleichmäßigen Abständen parallel angeordnet sind, um den Vorderkanteneffekt zu erlangen, ist eine Lufteintrittsbreite an einem Lamellen-Einlass am versetzten Abschnitt schmal, und stößt ein Hochgeschwindigkeits-Abschnitt von Luft, welche aus den vorhergehenden Lamellen herausströmt, mit unteren Flächen der nachfolgenden Lamellen zusammen, wodurch ein Strömungswiderstand erhöht wird.
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Bei der Wärmesenke 1 gemäß Ausführungsform 1 sind jedoch die Verbindungs-Lamellen 5 und die Parallel-Lamellen 6 derart angeordnet, dass deren Normalen zueinander senkrecht stehen, und daher eine Lufteinlassbreite von einem Auslass der Verbindungs-Lamellen 5 in den Einlass der Parallel-Lamellen 6 groß ist. Darüber hinaus ist es, da nicht nur ein Hochgeschwindigkeits-Abschnitt, sondern ebenso ein Niedriggeschwindigkeits-Abschnitt der Luft, welche aus den vorhergehenden Lamellen (Verbindungs-Lamellen 5) strömt, mit den unteren Flächen der nachfolgenden Lamellen (Parallel-Lamellen 6) zusammenstößt, möglich, den Strömungswiderstand zu reduzieren. Hieraus resultierend ist es möglich, eine Belüftungsgröße, verglichen mit jener im Stand der Technik, zu erhöhen, um hierdurch eine Kühlwirksamkeit zu verbessern.
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Bei dem Aufbau, bei welchem die zwei Wärmesenken lediglich zueinander gegenüberliegen und jeweilige Enden derer wie im Stand der Technik verbunden sind (beispielsweise Patentdokument 1), muss, wenn eine Differenz zwischen den Wärmeerzeugungsgrößen von der Vielzahl von befestigten wärmeerzeugenden Bauteilen groß ist, die Wärme, welche durch das wärmeerzeugende Bauteil erzeugt ist, welches die hohe Wärmemenge erzeugt, durch eine Verbindungsplatte an die gegenüberliegenden Basisplatten und Lamellen über lange Wärmeüberführungsrouten überführt werden, wodurch eine Kühlwirksamkeit reduziert wird.
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Andererseits sind bei der Wärmesenke 1 gemäß Ausführungsform 1 die erste Basisplatte 3a und die zweite Basisplatte 3b, an welchen die wärmeerzeugenden Bauteile 4a und 4b befestigt sind, und welche zueinander gegenüberliegen, sowohl durch die dritte Basisplatte 3c als auch durch die Verbindungs-Lamellen 5 thermisch verbunden, und sind die Wärmeüberführungsrouten kürzer als jene bei dem Aufbau gemäß dem Stand der Technik. Daher wird, wenn die Differenz zwischen den Wärmeerzeugungsmengen von den zwei wärmeerzeugenden Bauteilen 4a und 4b groß ist, die Wärme automatisch durch die dritte Basisplatte 3c und die Verbindungs-Lamellen 5 ausgeglichen, und ist es möglich, die Wärmefreigabe-Eigenschaft zu verbessern.
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Wenn beispielsweise die Wärmeerzeugungsmenge des wärmeerzeugenden Bauteils 4a, welches an der ersten Basisplatte 3a befestigt ist, groß ist, tragen größere Bereiche der dritten Basisplatte 3c und der Verbindungs-Lamellen 5 zur Freigabe der Wärme des wärmeerzeugenden Bauteils 4a bei, und tragen kleinere Bereiche von ihnen zur Freigabe der Wärme des wärmeerzeugenden Bauteils 4b bei. Hieraus resultierend werden die Temperaturen ausgeglichen, und ist es möglich, einen Temperaturanstieg des wärmeerzeugenden Bauteils 4a zu unterdrücken.
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Eine kastenförmige, gerade Wärmesenke, welche durch Extrudieren von Aluminium hergestellt ist, und bei welcher entlang gesamter Flächen von einer Basissektion Verbindungs-Lamellen 5 von oben nach unten angeordnet sind, erfordert eine zusätzliche Bearbeitung, wie beispielsweise das Bohren zum Befestigen von Bauteilen, oder muss mit weiteren Chip-Bauteilen kombiniert werden, wodurch ein Produktionsprozess kompliziert wird. Darüber hinaus, wenn eine ähnliche kastenförmige Wärmesenke durch Aluminium-Gießen hergestellt wird, werden Gussformen von oberhalb und unterhalb abgezogen, und werden daher Gussnähte an zentralen Abschnitten der Lamellen ausgebildet, und ist es schwierig, die Gussnähte zu entfernen. Ferner sind beim Gießen Entformungsschrägen (engl.: draft angles) für die Gussformen notwendig. Daher gilt, dass, je länger die Lamellen in einer Lüftungsrichtung sind, desto schmaler werden die Öffnungen der Lamellen-Ausgänge, wodurch ein Druckverlust erhöht wird und ein Luftvolumen reduziert wird.
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Andererseits kann die Wärmesenke 1 gemäß der Ausführungsform 1 durch jenes Gießen hergestellt werden, bei welchem Gussformen von zwei Richtungen aus abgezogen werden, und gleichzeitig Löcher zum Befestigen der Bauteile ausgebildet werden können, wodurch ein Produktionsprozess einfach gestaltet wird. Genauer gesagt, wird beim Herstellen der Wärmesenke in 1 beispielsweise ein Gießen unter Verwendung von Metall-Gussformen durchgeführt, welche zwischen dem unteren Abschnitt (der erste Bereich), welcher mit den Verbindungs-Lamellen 5 bereitgestellt ist, und dem oberen Abschnitt (der zweite Bereich), welcher mit den Parallel-Lamellen 6 bereitgestellt ist, getrennt sind. Beim Schritt des Gießens werden die Löcher zum Befestigen der Bauteile und dergleichen gleichzeitig ausgebildet. Nach dem Gießen ist es, durch ein jeweiliges Abziehen der zwei Metall-Gussformen in die nach oben gerichtete Richtung und die nach unten gerichtete Richtung (die Richtung der Verbindungslinien: die Richtung in der Z-Achse) möglich, die Wärmesenke 1 zu entnehmen. Alternativ kann die obere Metall-Gussform (für den zweiten Bereich) nach vorne (in die Richtung senkrecht zu den Verbindungslinien: die Richtung der Y-Achse) abgezogen werden, und kann die untere Metall-Gussform (im ersten Bereich) nach unten (in die Richtung der Verbindungslinien: die Richtung der Z-Achse) abgezogen werden.
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Wenn die Wärmesenke 1 durch das Gießen hergestellt wird, werden die drei Basisplatten 3a, 3b und 3c einstückig ausgebildet, und ist es daher möglich, eine Aussparung zwischen den zwei Basisplatten 3a und 3b mit einer hohen Festigkeit beizubehalten. Wenn der obere Abschnitt (erster Bereich) und der untere Abschnitt (zweiter Bereich) als separate Bauteile hergestellt und aufgeschichtet werden, steigt die Anzahl von Schritten im Herstellungsprozess an, und werden Bauteile zur Verbindung notwendig, wodurch Produktionskosten erhöht werden.
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Daher ist es durch Abziehen der Gussformen in die zwei Richtungen, und das einstückige Ausbilden des oberen Abschnitts und des unteren Abschnitts möglich, die Kosten zu reduzieren. Darüber hinaus, sogar wenn Gussnähte im Verlaufe des Herstellungsprozesses des Gießens ausgebildet werden, liegt ein Raum zwischen den Verbindungs-Lamellen 5 und den Parallel-Lamellen 6 vor, und ist es daher möglich, die Gussnähte einfach zu entfernen. Wenn die Verbindungs-Lamellen 5 entlang der gesamten Flächen von der Wärmesenke 1 durch das Gießen ausgebildet werden, werden die Auslässe aufgrund der Entformungsschrägen für die Gussformen schmal. Jedoch sind durch das Bereitstellen der zwei Typen von Lamellen, das heißt die Verbindungs-Lamellen 5 und die Parallel-Lamellen 6, die Öffnungen der Lamellen-Auslässe nicht übermäßig schmal, und wird eine Lüftungseigenschaft nicht beeinträchtigt.
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Ausführungsform 2
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3 ist eine Draufsicht von einer Wärmesenke 11 gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung, wobei jeweils 3(a) eine Ansicht in Richtung einer Z-Achse (von oberhalb) in 1 ist, und 3(b) eine Ansicht in Richtung einer Y-Achse in 1 ist. In 3 kennzeichnen die gleichen Bezugszeichen wie jene in 1 und 2 die gleichen oder entsprechenden Abschnitte.
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Wie in 3 gezeigt, sind bei der Wärmesenke 11 gemäß Ausführungsform 2 Verbindungs-Lamellen 5 in zwei Sektionen bereitgestellt. Als wärmefreigebende Lamellen sind die Verbindungs-Lamellen 5, Parallel-Lamellen 6 und die Verbindungs-Lamellen 5 in dieser Reihenfolge von unten aus bereitgestellt. Mit anderen Worten, sind die Verbindungs-Lamellen 5 zusätzlich zum oberen Abschnitt von der Wärmesenke 1 in Ausführungsform 1 bereitgestellt.
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Bei einer solchen Wärmesenke 11 sind die Verbindungs-Lamellen 5, wenn die Anzahl von wärmeerzeugenden Bauteilen 4a und 4b, welche an der Basissektion 2 befestigt sind, hoch ist, nahe der jeweiligen wärmeerzeugenden Bauteile 4a und 4b bereitgestellt, um die erste Basisplatte 3a und die zweite Basisplatte 3b zu verbinden, wie in 3(b) gezeigt. Sogar wenn eine Differenz zwischen Wärmeerzeugungsmengen der wärmeerzeugenden Bauteile 4a und 4b hoch ist, ist eine wärmeausgleichende Wirkung hoch, und ist es möglich, eine Wärmefreigabe-Eigenschaft zu verbessern. Die wärmeerzeugenden Bauteile 4a und 4b sind vorzugsweise derart angeordnet, dass zumindest Teile derer, in Richtung einer X-Achse betrachtet, die Verbindungs-Lamellen 5 überlappen.
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Obwohl die Lamellen die Verbindungs-Lamellen 5, die Parallel-Lamellen 6 und die Verbindungs-Lamellen 5 enthalten, welche in den drei Sektionen in dieser Reihenfolge von unten aus (die Basissektion 2 enthält einen ersten Bereich, einen zweiten Bereich und einen ersten Bereich) in 3(a) und 3(b) angeordnet sind, können sie die Parallel-Lamellen 6, die Verbindungs-Lamellen 5 und die Parallel-Lamellen 6, welche in den drei Sektionen in dieser Reihenfolge von unten aus (die Basissektion 2 enthält einen zweiten Bereich, einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich) angeordnet sind, enthalten. Die Anzahl von Sektionen ist nicht auf Drei begrenzt, und es können vier oder mehrere Sektionen der Verbindungs-Lamellen 5 und der Parallel-Lamellen 6 abwechselnd angeordnet werden. Die Verbindungs-Lamellen 5 und die Parallel-Lamellen 6 müssen nicht notwendigerweise abwechselnd angeordnet werden. Die Verbindungs-Lamellen 5 können aufeinanderfolgend mit Abständen angeordnet werden, und dann können die Parallel-Lamellen 6 aufeinanderfolgend mit Abständen angeordnet werden.
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Ausführungsform 3
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4 ist eine Draufsicht von einer Wärmesenke 21 gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung, wobei jeweils 4(a) eine Ansicht in Richtung von einer Z-Achse (von oberhalb) in 1 ist, und 4(b) eine Ansicht in Richtung von einer Y-Achse in 1 ist. In 4(a) und 4(b) kennzeichnen die gleichen Bezugszeichen wie jene in 1 und 2 die gleichen oder entsprechenden Abschnitte.
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Wie in 4(a) und 4(b) gezeigt, hat die Wärmesenke 21 gemäß Ausführungsform 3 einen Aufbau, bei welchem ein wärmeerzeugendes Bauteil 4c ferner an einer Außenseite von einer dritten Basisplatte 3c, mit einem wärmeleitenden Material 7, welches dazwischengesetzt ist, in der Wärmesenke 1 in Ausführungsform 1 befestigt ist.
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Wie in Ausführungsform 1 beschrieben, ist es durch Verwenden des Gießens möglich, die dritte Basisplatte 3c einstückig mit der ersten Basisplatte 3a und der zweiten Basisplatte 3b zu gießen, indem ein Material, wie beispielsweise Aluminium, welches eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit hat, verwendet wird, und die dritte Basisplatte 3c ebenso eine zufriedenstellende Wärmefreigabe-Eigenschaft erlangt. Daher ist es möglich, das wärmeerzeugende Bauteil 4c ebenso an der dritten Basisplatte 3c zu befestigen.
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Die wärmeerzeugenden Bauteile können auf den gleichen Höhen (Positionen in Richtung von der Z-Achse) angeordnet werden, oder die wärmeerzeugenden Bauteile 4a, 4b und 4c können auf unterschiedlichen Höhen angeordnet werden, wie in 4 gezeigt. Durch ein Anordnen der wärmeerzeugenden Bauteile auf unterschiedlichen Höhen werden Überführungsstrecken von Wärme, welche durch die jeweiligen wärmeerzeugenden Bauteile 3a, 3b und 3c erzeugt wird, an Wärmefreigabe-Flächen der Lamellen kurz, wodurch die Kühlwirksamkeit erhöht wird und die Wärmefreigabe-Eigenschaft verbessert wird. In Ausführungsform 1 (2) sind die wärmeerzeugenden Bauteile 4a und 4b beispielsweise auf gleichen Höhen nahe den oberen Abschnitten der Verbindungs-Lamellen 5 befestigt. In diesem Fall wird die Wärme, welche von dem wärmeerzeugenden Bauteil 4a oder 4b erzeugt wird, an die unteren Abschnitte der Verbindungs-Lamellen 5 über die erste oder zweite Basisplatte 3a oder 3b durch Wärmeleitung überführt. Andererseits, in Ausführungsform 3 (4), obwohl die Position des wärmeerzeugenden Bauteils 4b gleich jener wie in Ausführungsform 1 entspricht, ist das wärmeerzeugende Bauteil 4a an einer weiter unterhalb liegenden Position als das wärmeerzeugende Bauteil 4b angeordnet. Daher geben die unteren Abschnitte von den Verbindungs-Lamellen 5 die Wärme hauptsächlich vom wärmeerzeugenden Bauteil 4a frei, während die oberen Abschnitte der Verbindungs-Lamellen 5 hauptsächlich die Wärme vom wärmeerzeugenden Bauteil 4b freigeben. Hieraus resultierend ist es möglich, die Wärme an die Wärmefreigabe-Flächen der Verbindungs-Lamellen über die kürzeren Strecken zu überführen, um somit die Wärmefreigabe-Wirksamkeit weiter zu verbessern.
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Ausführungsform 4
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5 ist eine Draufsicht von einer Wärmesenke 31 gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung, wobei jeweils 5(a) eine Ansicht in Richtung von einer Z-Achse (von oberhalb) in 1 ist, und 5(b) eine Ansicht in Richtung von einer Y-Achse in 1 ist. In 5 kennzeichnen die gleichen Bezugszeichen wie jene in 1 und 2 die gleichen oder entsprechenden Abschnitte.
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Die Wärmesenke 31 gemäß Ausführungsform 4 hat einen Aufbau, bei welchem ein wärmeerzeugendes Bauteil 4c ferner an einer Außenseite von einer dritten Basisplatte 3c, mit einem zwischengesetzten wärmeleitenden Material 7, bei der Wärmesenke 11 in Ausführungsform 2 befestigt ist.
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Wenn wärmeerzeugende Bauteile 4a und 4b an der ersten und zweiten Basisplatte 3a und 3b bereitgestellt sind, werden die wärmeerzeugenden Bauteile 4a und 4b vorzugsweise in der Nähe von Verbindungen von der ersten Basisplatte 3a und der zweiten Basisplatte 3b mit Verbindungs-Lamellen 5 befestigt. Wenn das wärmeerzeugende Bauteil 4c an der dritten Basisplatte 3c bereitgestellt ist, wird das wärmeerzeugende Bauteil 4c vorzugsweise in der Nähe von Verbindungen von der dritten Basisplatte 3c mit den Parallel-Lamellen 6 befestigt. Auf diese Art und Weise ist es möglich, eine Wärme, welche von den wärmeerzeugenden Bauteilen 4a, 4b und 4c erzeugt wird, wirksam an die Verbindungs-Lamellen 5 und die Parallel-Lamellen 6 zu überführen, um somit die Wärmefreigabe-Eigenschaft zu verbessern.
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Obwohl die Wärmefreigabe-Lamellen die Verbindungs-Lamellen 5, die Parallel-Lamellen 6 und die Verbindungs-Lamellen 5 enthalten, welche in den drei Sektionen in dieser Reihenfolge von unten aus in 5(a) und 5(b), wie in Ausführungsform 2, angeordnet sind, können sie die Parallel-Lamellen 6, die Verbindungs-Lamellen 5 und die Parallel-Lamellen 6 enthalten, welche in den drei Sektionen in dieser Reihenfolge von unten aus angeordnet sind. Die Anzahl von Sektionen ist nicht auf Drei beschränkt, und es können vier oder mehrere Sektionen der Verbindungs-Lamellen 5 und der Parallel-Lamellen 6 abwechselnd angeordnet werden. Die Verbindungs-Lamellen 5 und die Parallel-Lamellen 6 müssen nicht notwendigerweise abwechselnd angeordnet werden. Die Verbindungs-Lamellen 5 können aufeinanderfolgend bei Abständen angeordnet werden, und die Parallel-Lamellen 6 können dann aufeinanderfolgend bei Abständen angeordnet werden.
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Ausführungsform 5
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6 ist eine Draufsicht von einer Wärmesenke 41 gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung, wobei jeweils 6(a) eine Ansicht in Richtung von einer Z-Achse (von oberhalb) in 1 ist, und 6(b) eine Ansicht in Richtung von einer Y-Achse in 1 ist. In 6 kennzeichnen die gleichen Bezugszeichen wie jene in 1 und 2 die gleichen oder entsprechenden Abschnitte.
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Die Wärmesenke 41 gemäß Ausführungsform 5 hat einen Aufbau, bei welchem ein Kühllüfter 9 in der Nähe eines oberen Auslasses bei der Wärmesenke 1 in Ausführungsform 1 bereitgestellt ist. Durch ein aufwärtsgerichtetes Bewegen von Luft unter Verwendung eines solchen Kühllüfters 9, strömt Kühlluft 8 von einem unteren Öffnungsabschnitt von der Wärmesenke 1 aus herein und kühlt Verbindungs-Lamellen 5 und Parallel-Lamellen 6, um wärmeerzeugende Bauteile 4a und 4b zu kühlen. Es ist insbesondere durch ein erzwungenes Zirkulieren von der Kühlluft 8 unter Verwendung des Kühllüfters 9 möglich, die Kühlwirksamkeit der wärmeerzeugenden Bauteile 4a und 4b, verglichen mit jenem Fall, bei welchem die Kühlluft 8 durch Erwärmen der Luft erzeugt wird, zu verbessern.
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Darüber hinaus ist es, da die Verbindungs-Lamellen 5 und die Parallel-Lamellen 6 derart angeordnet sind, dass ihre Normalen zueinander senkrecht sind, wenn der Kühllüfter 9 bereitgestellt wird, möglich, eine Vorderkantenwirkung mit einem geringen Strömungswiderstand zu erlangen, um eine Wärmefreigabe-Eigenschaft, wie in Ausführungsform 1, zu verbessern.
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Obwohl der Kühllüfter 9 dem oberen Abschnitt bereitgestellt ist, um zu bewirken, dass die Luft in 6 nach oben strömt, kann der Kühllüfter 9 in eine entgegengesetzte Richtung ausgerichtet werden, um zu bewirken, dass die Luft nach unten strömt, so dass die Luft von oberhalb aus in die Wärmesenke 41 eingeblasen wird. Es ist ebenso möglich, den Kühllüfter 9 an einer unteren Seite von der Wärmesenke 41 bereitzustellen.
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Obwohl der Kühllüfter 9 jener Wärmesenke bereitgestellt ist, welche die Verbindungs-Lamellen 5 und die Parallel-Lamellen 6 in den zwei Sektionen in 6 angeordnet hat, kann der Kühllüfter 9 jener Wärmesenke bereitgestellt werden, welche die Lamellen in den drei Sektionen, wie in 3 und 5, angeordnet hat, und kann der Kühllüfter 9 jener Wärmesenke bereitgestellt werden, welche Lamellen in vier oder mehreren Sektionen angeordnet hat.
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Es ist möglich, eine Betriebsgeschwindigkeit des Kühllüfters 9 entsprechend von Wärmeerzeugungsmengen durch die wärmeerzeugenden Bauteile einzustellen. Wenn die Wärmeerzeugungsmengen gering sind, kann der Kühllüfter 9 gestoppt werden, so dass eine natürliche Kühlung durchgeführt wird.
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Ausführungsform 6
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7 ist eine Draufsicht von einer Wärmesenke 51 gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung, wobei jeweils 7(a) eine Ansicht in Richtung einer Z-Achse (von oberhalb) in 1 ist, und 7(b) eine Ansicht in Richtung von einer Y-Achse in 1 ist. In 7 kennzeichnen die gleichen Bezugszeichen wie jene in 1 und 2 die gleichen oder entsprechenden Abschnitte.
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Die Wärmesenke 51 gemäß Ausführungsform 6 hat einen Aufbau, bei welchem ein Kühllüfter 9 an einer Seitenfläche (eine Seitenfläche, welche der dritten Basisplatte 3c gegenüberliegt) eines Abschnitts (ein zweiter Bereich) bereitgestellt ist, welcher mit den Parallel-Lamellen 6 bereitgestellt ist, von der Wärmesenke (5) in Ausführungsform 4. Bei diesem Aufbau, wenn der Kühllüfter 9 verursacht, dass Luft in Richtung einer Innenseite von der Wärmesenke 1 strömt, strömt Kühlluft 8 von den Parallel-Lamellen 6 zur dritten Basisplatte 3c, wird dann in eine aufwärtsgerichtete und abwärtsgerichtete Richtung unterteilt, um zwischen den Verbindungs-Lamellen 5 zu strömen, wie in 7(b) gezeigt, und wird von einem oberen und unteren Öffnungsabschnitt ausgestoßen, während wärmeerzeugende Bauteile 4a und 4b bei diesem Ablauf gekühlt werden. Insbesondere da die Kühlluft 8 im Wesentlichen gleichförmig in die zueinander entgegengesetzte aufwärtsgerichtete und abwärtsgerichtete Richtung unterteilt wird, ist es möglich, die wärmeerzeugenden Bauteile 4a und 4b, welche in einem oberen und unteren Abschnitt angeordnet sind, im Wesentlichen gleichförmig zu kühlen.
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Es ist ebenso möglich, ein wärmeerzeugendes Bauteil 4c der dritten Basisplatte 3c bereitzustellen. Besonders dann, wenn das wärmeerzeugende Bauteil 4c eine höhere Wärmemenge erzeugt als die weiteren wärmeerzeugenden Bauteile 4a und 4b, ist es möglich, eine Wärmefreigabe-Eigenschaft zu verbessern, indem das wärmeerzeugende Bauteil 4c auf ungefähr der gleichen Höhe (eine Position, welche dem Kühllüfter 9 gegenüberliegt) wie der Kühllüfter 9 auf der dritten Basisplatte 3c befestigt wird.
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Durch ein Anordnen des Kühllüfters 9 auf der Seitenfläche, welche der dritten Basisplatte 3c gegenüberliegt, wie in 7 gezeigt, ist es möglich, eine Kühlung mit einer höheren Wirksamkeit durchzuführen, da der Kühllüfter 9 der natürlichen Kühlung gegenüber keinen Strömungswiderstand ausbildet, sogar wenn der Kühllüfter 9 gestoppt wird.
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Obwohl der Kühllüfter 9 bereitgestellt ist, um die Luft in die Wärmesenke 51 in 7 hinein zu ziehen, kann der Kühllüfter 9 entgegengesetzt bereitgestellt werden, um die Luft aus dem Inneren von der Wärmesenke 51 heraus auszustoßen.
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Ausführungsform 7
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8 ist eine Perspektivansicht von einer Wärmesenke 61 gemäß Ausführungsform 7 der vorliegenden Erfindung. In 8 kennzeichnen die gleichen Bezugszeichen wie jene in 1 und 2 die gleichen oder entsprechenden Abschnitte.
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Die Wärmesenke 61 gemäß Ausführungsform 7 hat einen Aufbau, bei welchem eine vierte Basisplatte 3d bereitgestellt ist, um Abschlussenden (engl.: tip ends) von der ersten Basisplatte 3a und der zweiten Basisplatte 3b bei der Wärmesenke (2) in Ausführungsform 1 zu verbinden. Bei diesem Aufbau wird, indem die vierte Basisplatte 3d an einer Wandfläche, beim Befestigen der Wärmesenke 61 an der Wandfläche, befestigt wird, ein Kontaktbereich erhöht, ein thermischer Kontaktwiderstand reduziert, und kann die Wärmefreigabe-Eigenschaft verbessert werden. Ferner, indem sich gegenüberliegende Enden der vierten Basisplatte 3d weiter von der ersten Basisplatte 3a und der zweiten Basisplatte 3b aus erstrecken, wie in 8 gezeigt, kann die Wärmesenke 61 unter Verwendung von Schrauben oder dergleichen einfach an der Wandfläche befestigt werden. Ferner ist es möglich, ein wärmeerzeugendes Bauteil an einer Außenfläche von der vierten Basisplatte 3d bereitzustellen.
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Durch Verbinden der Abschlussende-Abschnitte von der vierten Basisplatte 3d und der Parallel-Lamelle 6, ist es möglich, eine Wärme von der vierten Basisplatte 3d an den Abschlussende-Abschnitt von der Parallel-Lamelle 6 zu überführen, um somit eine Wärmefreigabe-Eigenschaft von der Parallel-Lamelle 6 zu verbessern. Obwohl ein Loch in einem Abschnitt von der vierten Basisplatte 3d entsprechend der Parallel-Lamelle 6 in 8 ausgebildet ist, kann das Loch ausgelassen werden und kann die Wärmesenke 61 zu einer Kastenform ausgebildet werden.
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Ausführungsform 8
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9 ist eine Perspektivansicht von einer Wärmesenke 71 gemäß Ausführungsform 8 der vorliegenden Erfindung. In 9 kennzeichnen die gleichen Bezugszeichen wie jene in 1 und 2 die gleichen oder entsprechenden Abschnitte.
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Die Wärmesenke 71 gemäß Ausführungsform 8 hat einen Aufbau, bei welchem eine Kopplungsplatte 16 zum Koppeln von Abschlussenden von der ersten Basisplatte 3a, der zweiten Basisplatte 3b und der Parallel-Lamelle 6 in der Wärmesenke (2) in Ausführungsform 1 bereitgestellt ist. Darüber hinaus sind Fixierungsplatten 17 an den Spitzenenden von der ersten Basisplatte 3a und der zweiten Basisplatte 3b bereitgestellt, so dass die Befestigungsplatten 17 unter Verwendung von Schrauben oder dergleichen an der Wandfläche befestigt werden können. Ein wärmeerzeugendes Bauteil 4d ist derart befestigt, dass es in einem engen Kontakt zu der Kopplungsplatte 16 und der vorderen Verbindungs-Lamelle 5 steht.
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Bei diesem Aufbau ist es, da die Abschlussende-Abschnitte von der ersten Basisplatte 3a, der zweiten Basisplatte 3b und der Parallel-Lamelle 6 durch die Kopplungsplatte 16 verbunden sind, möglich, eine Wärme von der ersten Basisplatte 3a und der zweiten Basisplatte 3b an den Abschlussende-Abschnitt von der Parallel-Lamelle 6 zu überführen, um eine Wärmefreigabe-Eigenschaft von der Parallel-Lamelle 6 zu verbessern. Wenn das wärmeerzeugende Bauteil 4d bereitgestellt ist und die Fixierungplatten 17 an der Wandfläche befestigt sind, strömt Luft von einem Lüftungseinlass 18 an einer Unterseite herein und wird von einem Lüftungsauslass 19 ausgestoßen, und ist es daher möglich, das wärmeerzeugende Bauteil 4d wirksam zu kühlen. Da der Abschlussende-Abschnitt von der Parallel-Lamelle 6 ebenso geöffnet ist, kann die Luft, welche zwischen den Verbindungs-Lamellen 5 aus herausströmt, das wärmeerzeugende Bauteil 4d kühlen.
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Die wie in 9 gezeigte Wärmesenke 71 kann durch Gießen unter Verwendung von vier Teil-Metall-Gussformen hergestellt werden. Genauer gesagt, um die beispielsweise in 9 gezeigte Wärmesenke 71 herzustellen, wird ein Gießen unter Verwendung der Metall-Gussformen in Richtungen von +Y, –Y, +Z und –Z durchgeführt. In einem Gießschritt werden gleichzeitig Löcher zum Befestigen von Bauteilen und dergleichen ausgebildet. Nach dem Gießen ist es, durch Abziehen der vier Metall-Gussformen in die jeweiligen Richtungen von +Y, –Y, +Z und –Z möglich, die Wärmesenke 71 zu entnehmen. Zu diesem Zeitpunkt können Löcher zum Befestigen der Bauteile in eine Richtung von X unter Verwendung von fünf oder mehreren Teil-Metall-Gussformen ausgebildet werden.
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Ausführungsform 9
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10 ist eine Draufsicht in Schnittdarstellung von elektronischen Vorrichtungen 10 gemäß Ausführungsform 9 der vorliegenden Erfindung, und welche die Wärmesenken 1 verwenden, von oberhalb (in einer Richtung von Z in 1) aus betrachtet. In 10 kennzeichnen die gleichen Bezugszeichen wie jene in 1 und 2 die gleichen oder entsprechenden Abschnitte.
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In Ausführungsform 9 ist die Mehrzahl von elektronischen Vorrichtungen 10 an einer Seitenfläche von einer Befestigungsplatte 13 fixiert. Die Befestigungsplatte 13 entspricht einer Innenwand von beispielsweise einem Steuerfeld. Jede der elektronischen Vorrichtungen 10 enthält beispielsweise die in Ausführungsform 1 gezeigte Wärmesenke 1, und ein Gehäuse 15, welches derart angeordnet ist, um die Wärmesenke 1 zu bedecken. Es sind Abschlussende-Abschnitte von einer ersten Basisplatte 3a und einer zweiten Basisplatte 3b von der Wärmesenke 1 zu L-Formen gebogen und mittels Schrauben 12 an der Befestigungsplatte 13 befestigt.
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Bei der Wärmesenke 1 gemäß der vorliegenden Erfindung kann, da eine Basissektion 2 einen winkligen U-förmigen Aufbau hat, welcher beispielsweise einstückig durch Gießen ausgebildet ist, und eine hohe Festigkeit hat, die Basissektion 2 mittels der Schrauben 12 an der Befestigungsplatte 13 fixiert werden.
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Da die Wärmesenke 1 thermisch mit der Befestigungsplatte 13 verbunden ist, wird Wärme, welche durch die wärmeerzeugenden Bauteile 4a und 4b erzeugt wird, an die Befestigungsplatte 13 überführt, und wird von der Befestigungsplatte 13 an die Luft freigegeben, wodurch eine Wärmefreigabe-Eigenschaft verbessert wird.
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Obwohl die Wärmesenke 1 gemäß Ausführungsform 1 in dem in 10 beschriebenen Fall bei der elektronischen Vorrichtung 10 angewendet wird, können die Wärmesenken gemäß Ausführungsformen 2 bis 8 verwendet werden. Obwohl die Abschlussende-Abschnitte von der ersten Basisplatte 3a und der zweiten Basisplatte 3b zu L-Formen ausgebildet sind, können sie beispielsweise zu T-Formen ausgebildet werden. Durch ein Ausbilden derer zu T-Formen, nehmen Kontaktbereiche zwischen der Basissektion 2 und der Befestigungsplatte 13 zu und wird ein thermischer Kontaktwiderstand reduziert, wodurch weiter die Wärmefreigabe-Eigenschaft verbessert wird.
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Ausführungsform 10
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11 ist eine Perspektivansicht von einer Wärmesenke gemäß Ausführungsform 10 der vorliegenden Erfindung, bei welcher die gesamte Wärmesenke durch ein Bezugszeichen 81 gekennzeichnet ist. 12(a) bis 12(f) sind Draufsichten der Wärmesenke 81, wobei 12(a) eine Ansicht von einer YZ-Ebene in 11 von einer Richtung von +X (es sind ebenso Sektionen entlang von Linien A-A und B-B gezeigt) ist, 12(b) eine Ansicht von einer XY-Ebene in 11 von einer Richtung von +Z ist, 12(c) eine Ansicht von einer YZ-Ebene in 11 von einer Richtung von –X ist, 12(d) eine Ansicht von einer XY-Ebene in 11 von einer Richtung von –Z ist, 12(e) eine Ansicht von einer XY-Ebene in 11 von einer Richtung von –Y (es ist ebenso eine Sektion entlang von einer Linie C-C gezeigt) ist, und 12(f) eine Ansicht von einer XZ-Ebene in 11 von einer Richtung von +Y ist.
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Wie in 11 gezeigt, hat die Wärmesenke 81 eine Basissektion 2, welche beispielsweise aus Aluminium hergestellt ist. Die Basissektion 2 enthält eine erste Basisplatte 3a und eine zweite Basisplatte 3b, welche derart angeordnet sind, dass sie sich auf parallele Art und Weise gegenüberliegen, und eine dritte Basisplatte 3c und eine vierte Basisplatte 3d, welche die zwei Basisplatten verbinden.
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Innerhalb der Basissektion 2 (ein erster Bereich) sind Verbindungs-Lamellen 5 bereitgestellt (in XZ-Ebenen), um die erste Basisplatte 3a und die zweite Basisplatte 3b zu verbinden, welche zueinander gegenüberliegen, und parallel zur dritten Basisplatte 3c sind. Darüber hinaus ist eine Parallel-Lamelle 6 der dritten Basisplatte 3c von der Basissektion 2 (ein zweiter Bereich) in einer solchen Richtung (in einer YZ-Ebene) bereitgestellt, dass sie parallel zur ersten Basisplatte 3a und zur zweiten Basisplatte 3b ist und senkrecht zu den Verbindungs-Lamellen 5 steht. Die Verbindungs-Lamellen 5 und die Parallel-Lamelle 6 sind beispielsweise aus Aluminium hergestellt.
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In der ersten Basisplatte 3a und der zweiten Basisplatte 3b sind Platinen-Positionierungsansätze 20 und Platinen-Fixierungs-Schraublöcher 21 ausgebildet. In einem oberen Abschnitt von der Basissektion 2 sind ein Lüfter-Positionierungsansatz 22, ein Lüfter-Fixierungs-Schraubloch 23 und ein Lüfter-Abdeckung-Anschlussstück-Befestigungsloch 24 und ein Verdrahtungs-Durchgang 28 ausgebildet.
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Es sind Fixierungsplatten 17 an einem Abschlussende von der ersten Basisplatte 3a bereitgestellt, und es sind Wärmesenke-Fixierungslöcher 25 in den Fixierungsplatten 17 ausgebildet. An Außenseiten der ersten Basisplatte 3a, der zweiten Basisplatte 3b und der vierten Basisplatte 3d sind wärmeerzeugende Bauteile durch Schrauben befestigt, welche in Befestigungs-Schraublöcher 26 für ein wärmeerzeugendes Bauteil geschraubt sind. In der vierten Basisplatte 3d sind Kunstharz-Abdeckung-Fixierungslöcher 27 ausgebildet. An der ersten Basisplatte 3a und der zweiten Basisplatte 3b sind Kunstharz-Abdeckung-Fixierung-Anschlussstücke 32 bereitgestellt.
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Bei dieser Wärmesenke 81 wird Wärme, welche durch die wärmeerzeugenden Bauteile erzeugt wird, von der Basissektion 2 an die Verbindungs-Lamellen 5 oder die Parallel-Lamelle 6 überführt. Die Luft um die Verbindungs-Lamellen 5 und die Parallel-Lamelle 6 herum wird durch die überführte Wärme erwärmt, und es strömt Kühlluft, welche von unten nach oben strömt, von einem Verbindungs-Lamelle-Einlass 33 aufgrund von einer Luftdichtedifferenz herein. Durch diese Kühlluft werden die Basissektion 2 und die Verbindungs-Lamellen 5 gekühlt. Die Kühlluft, welche aus einem Verbindungs-Lamelle-Auslass 29 herausströmt, strömt in einen Parallel-Lamelle-Einlass 30 herein, um die Basissektion 2 und die Parallel-Lamelle 6 zu kühlen und um die wärmeerzeugenden Bauteile zu kühlen, während sie aus einem Parallel-Lamelle-Auslass 31 herausströmt.
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Da die Parallel-Lamelle 6 oberhalb der Verbindungs-Lamellen 5 in der Wärmesenke 81 bereitgestellt ist, ist es möglich, eine Wärmefreigabe-Eigenschaft durch einen Vorderkanteneffekt am Parallel-Lamelle-Einlass 30 (ein Abschnitt unterhalb der Parallel-Lamelle 6) zu verbessern.
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Bei der Wärmesenke 81 sind die Verbindungs-Lamellen 5 und die Parallel-Lamelle 6 derart angeordnet, dass ihre Normalen zueinander senkrecht stehen, und daher ist eine Lufteinlass-Breite von einem Verbindungs-Lamelle-Auslass 29 in den Parallel-Lamelle-Einlass 30 groß. Darüber hinaus, da nicht nur ein Hochgeschwindigkeits-Abschnitt, sondern ebenso ein Niedriggeschwindigkeits-Abschnitt der Luft, welche aus den vorhergehenden Lamellen (Verbindungs-Lamellen 5) herausströmt, mit einer unteren Fläche von der nachfolgenden Lamelle (Parallel-Lamelle 6) zusammenstößt, ist es möglich, einen Strömungswiderstand zu reduzieren.
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Bei dem Aufbau, bei welchem die zwei Wärmesenken lediglich zueinander gegenüberliegen und die einen Enden derer verbunden sind, wie im Stand der Technik (beispielsweise Patentdokument 1), muss, wenn Differenzen zwischen den Wärmeerzeugungsmengen von der Mehrzahl von befestigten, wärmeerzeugenden Bauteilen hoch sind, die Wärme, welche durch das wärmeerzeugende Bauteil erzeugt wird, welches die große Wärmemenge erzeugt, über eine Verbindungsplatte an die gegenüberliegenden Basisplatten und Lamellen über lange Wärmeüberführungsstrecken überführt werden, wodurch eine Kühlwirksamkeit reduziert wird.
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Andererseits sind bei der Wärmesenke 81 gemäß Ausführungsform 10 die erste Basisplatte 3a, die zweite Basisplatte 3b und die vierte Basisplatte 3d, an welchen die wärmeerzeugenden Bauteile befestigt sind, nicht nur direkt verbunden, sondern ebenso durch die dritte Basisplatte 3c als auch durch die Verbindungs-Lamellen 5 thermisch verbunden, und sind die Wärmeüberführungsstrecken kürzer als jene beim Aufbau aus dem Stand der Technik. Daher, wenn die Differenzen zwischen den Wärmeerzeugungsmengen der jeweiligen wärmeerzeugenden Bauteile hoch sind, wird die Wärme durch Wärmediffusion automatisch ausgeglichen, und ist es möglich, die Wärmefreigabe-Eigenschaft zu verbessern.
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Wenn beispielsweise die Wärmeerzeugungsmenge des wärmeerzeugenden Bauteils, welches an der ersten Basisplatte 3a befestigt ist, groß ist, tragen größere Bereiche der dritten Basisplatte 3c und der Verbindungs-Lamellen 5 dazu bei, die Wärme des wärmeerzeugenden Bauteils freizugeben, und tragen kleinere Bereiche derer dazu bei, die Wärme des wärmeerzeugenden Bauteils, welches an der zweiten Basisplatte 3b befestigt ist, freizugeben. Hieraus resultierend werden die Temperaturen ausgeglichen, und ist es möglich, einen Temperaturanstieg des wärmeerzeugenden Bauteils, welches an der ersten Basisplatte 3a befestigt ist, zu unterdrücken.
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Da die Wärmesenke-Fixierungslöcher 25 in der Wärmesenke 81 ausgebildet sind, können die Fixierungsplatten 17 in einen engen Kontakt mit einer Innenwand oder dergleichen des Steuerfeldes gebracht werden und hieran befestigt werden. Zu diesem Zeitpunkt kann die Wärme der wärmeerzeugenden Bauteile an die Befestigungsplatte überführt und freigegeben werden, und ist es daher möglich, die Wärmefreigabe-Eigenschaft zu verbessern. Ein Lüftungseinlass 18 und ein Lüftungsauslass 19 sind zwischen der Befestigungsplatte und der vierten Basisplatte 3d ausgebildet, und daher ist es möglich, die Wärmefreigabe-Eigenschaft des wärmeerzeugenden Bauteils, welches an der vierten Basisplatte 3d befestigt ist, zu verbessern. Da ein Abschnitt der vierten Basisplatte 3d entsprechend einem Abschlussende-Abschnitt von der Parallel-Lamelle 6 geöffnet ist, kann Kühlluft, welche vom Verbindungs-Lamelle-Auslass 29 herausströmt, das wärmeerzeugende Bauteil, welches an der vierten Basisplatte 3d befestigt ist, kühlen.
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Da die Platinen-Positionierungsansätze 20 und die Platinen-Fixierung-Schraublöcher in der Wärmesenke 81 ausgebildet sind, ist es möglich, beim Zusammenbauen eines Produkts, für welches die Wärmesenke 81 verwendet wird, die Platine einfach zu positionieren und zu fixieren. Darüber hinaus, da der Lüfter-Positionierungsansatz 22 und das Lüfter-Fixierung-Schraubloch 23 ebenso bereitgestellt sind, ist es möglich, einen Lüfter einfach zu befestigen, wodurch Produktionskosten reduziert werden.
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Da das Lüfter-Abdeckung-Ansatzstück-Fixierungsloch 24, die Kunstharz-Abdeckung-Fixierungslöcher 27 und die Kunstharz-Abdeckung-Fixierung-Anschlussstücke 32 der Wärmesenke 81 bereitgestellt sind, ist es möglich, eine Kunstharz-Abdeckung und eine Lüfter-Abdeckung mit einzelnen Handgriffen an der Wärmesenke 81 zu befestigen. Da Abschnitte, welche durch Schrauben zu befestigen sind, reduziert werden können, ist es möglich, die Herstellungskosten zu reduzieren.
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Der Verdrahtungs-Durchgang 28 ist im oberen Abschnitt von der Wärmesenke 81 ausgebildet, und daher können Drähte für den Lüfter und die wärmeerzeugenden Körper, welche außerhalb befestigt sind, in das Gehäuse geführt werden.
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Die Wärmesenke 81 gemäß Ausführungsform 10 kann durch Gießen hergestellt werden, bei welchem vier oder mehrere Teil-Gussformen abgezogen werden und Setzelemente gleichzeitig in mehrere Richtungen ausgebildet werden können, wodurch der Herstellungsprozess einfach gestaltet wird. Wenn die Wärmesenke 81 durch Gießen hergestellt wird, werden die vier Basisplatten 3a, 3b, 3c und 3d einstückig ausgebildet, und ist es daher möglich, eine Aussparung zwischen den zwei Basisplatten 3a und 3b mit hoher Festigkeit beizubehalten. Durch ein Zwischensetzen der Teil-Gussform, welche von einer Richtung von –Y in 11 abzuziehen ist, zwischen den Teil-Gussformen, welche in Richtungen von +Z und –Z abzuziehen sind, ist es möglich, einen Raum zwischen den Verbindungs-Lamellen 5 und der Parallel-Lamelle 6 auszubilden, und können Gussnähte, falls sie beim Herstellungsprozess des Gießens ausgebildet sind, einfach entfernt werden.
